Il Sistema Nervoso: funzioni e organizzazione

Il Sistema Nervoso

Il SN è l'insieme degli organi e delle strutture che consentono la trasmissione di segnali tra le diverse parti del corpo così da coordinare azioni e funzioni, volontarie e involontarie, al fine di comunicare con il mondo esterno e dare forma ai processi mentali

Funzioni del Sistema Nervoso

RECEPIRE Tramite recettori sensoriali TRASMETTERE Tramite Neuroni ELABORARE Tramite il Sistema Nervoso Centrale RISPONDERE Neuroni Motori e Organi effettori (muscoli, ghiandole e altri organi)

Le Cellule del Sistema Nervoso

I Neuroni sono le unità strutturali e funzionali sulle quali si basa il processo di trasmissione degli impulsi nervosi. Le cellule della Glia sono di diverso tipo e hanno il compito di sostenere, nutrire e proteggere i neuroni(barriera ematoencefalica). Sono inoltre responsabili della costituzione della guina mielinica

I Neuroni

-I NEURONI Dendriti Terminale assonico Soma Nucleo Assone Guaina mielinica I Neuroni hanno il compito di ricevere, integrare e trasmettere i segnali nervosi, sono inoltre responsabili della produzione dei neurotrasmettitori Nel corpo cellulare o soma si trova il nucleo e tutti gli organelli cellulari. Le altre due parti principali sono i dendriti deputati a ricevere i segnali e l'assone responsabile di trasmetterli. L'ECCITABILITÀ è la capacità di generare un impulso elettrico in risposta ad uno stimolo. LA CONDUCIBILITÀ è la capacità di trasmettere tale stimolo alle altre cellule.

Le Sinapsi

La sinapsi è il punto di collegamento tra il terminale assonico di un neurone ed un altro neurone. Questo contatto può avvenire in varie parti del neurone oppure direttamente tra assone del neurone pre- sinaptico e cellula effettrice(cellula muscolare o ghiandola). VOS ima M CHIMICA ELETTRICA Nelle sinapsi elettriche(cuore e intestino) il passaggio dell'impulso avviene senza interruzioni. Nella sinapsi chimica(cervello e muscoli) vi è uno spazio tra i due bottoni sinaptici nel quale vengono rilasciate le vescicole contenenti il neurotrasmettitore. Il legame recettore- neurotrasmettitore apre i canali ionici.

Il Potenziale d'Azione

Il potenziale di membrana -70 mV Extracelular Suid K' channel Na" channel Cystoplaun ATP K- Na"/" transporter K' Na La velocità di propagazione dipende da: Diametro dell'assone(proporzionale al diametro) Presenza di mielina(più veloce negli assoni mielinizzati) Vasocostrizione(il freddo riduce la velocità) A riposo la superficie interna della membrana del neurone è carica negativamente e quella esterna è carica positivamente. Tale differenza (-70mV) è data dalle diverse concentrazioni degli ioni, in particolare il Sodio il Potassio e il Cloro. L'impulso nervoso determina una variazione della permeabilità della membrana che determina un'inversione della carica elettrica della cellula detta POTENZIALE D'AZIONE. Quest'ultimo si trasmette lungo tutto l'assone fino a trasferirsi su un altra cellula eccitabile. https://www.youtube.com/watch?v=4aSZPL42vQI&ab channel=AgoraScienzeBiomediche (POTENZIALE DI MEMBRANA)

La Giunzione Neuromuscolare

La sinapsi chimica tra nervo e muscolo è detta giunzione neuromuscolare. Il segnale di contrazione muscolare passa dall'assone del motoneurone alle fibre del muscolo scheletrico, mediante il rilascio di acetilcolina. L'Acth dopo essere stata riversata nello spazio sinaptico, viene captata da specifici recettori posti sulla superficie postsinaptica. Motoneurone Neurone (SNC) Giunzione neuromuscolare Trasmissione del segnale Fibra muscolare L'interazione tra acetilcolina e recettore causa un aumento di permeabilità del sarcolemma agli ioni sodio e potassio, da cui risulta una parziale depolarizzazione della membrana postsinaptica. Se tale depolarizzazione è sufficientemente ampia da superare una determinata soglia, si innesca il cosiddetto potenziale d'azione.

La Contrazione del Muscolo Scheletrico

BANDA I Cisterne terminali BANDA A BANDA Z Triade MIOFIBRILLE Elementi mediali del reticolo sarcoplasmaico SARCOLEMMA RETICOLO SARCOPLASMATICO Sistema dei tubuli T Mitochondrion . Il potenziale d'azione si propaga all'interno della cellula muscolare e dei tubuli trasversi, grazie all'apertura dei canali del Na+ voltaggio dipendenti. L'attivazione di recettori presenti nella membrana di questi tubuli T fa aprire specifici canali per il rilascio del Calcio, situati nelle cisterne terminali del reticolo sarcoplasmatico. Il calcio liberato nel citosol, raggiunge concentrazioni molto elevate e da inizio alla contrazione muscolare. Il calcio si lega alla troponina provocando la liberazione del sito attivo sull'actina che si lega così alla miosina determinando lo scorrimento dei filamenti proteici. Una volta cessato lo stimolo che ha dato origine alla contrazione, la concentrazione degli ioni calcio si riduece, ripristinando l'effetto inibitorio del sistema troponina-tropomiosina. https://www.youtube.com/watch?v=0JF4yQbk490&ab_channel=BodyBuilderBuster

Unità Motorie e Forza Muscolare

L'insieme del motoneurone e delle fibre che esso innerva è detto unità motoria. UN MOTONEURONE PUÒ INNERVARE UN SOLO MUSCOLO UN MUSCOLO È INNERVATO DA PIÙ MOTONEURONI che scaricano in maniera asincrona(affaticamento). LEGGE DEL TUTTO O NULLA: Una volta generato il potenziale d'azione, l'intera l'unità motoria si contrae in maniera sincrona e massimale. LE FIBRE DELLA STESSA UNITÀ MOTORIA NON SONO CONTIGUE LA REGOLAZIONE DELLA FORZA avviene attraverso due principali meccanismi:

• aumento del numero di unità motrici reclutate;
• variazione della frequenza di scarica del motoneurone (stimoli ripetuti e ravvicinati aumentano l'intensità della contrazione e viceversa).

La Propriocezione

Oltre alle fibre motorie afferenti, l'apparato muscolo-tendineo è innervato anche da fibre sensitive efferenti che collegandosi a particolari recettori sono in grado di inviare al SNC informazioni riguardo il movimento e la posizione assunta dal corpo o dalle sue parti. I propriocettori più importanti sono: I FUSI NEUROMUSCOLARI posti tra le fibre muscolari(sensibili alla lunghezza) GLI ORGANI TENDINEI DEL GOLGI si trovano nella giunzione muscolo-tendinea(sensibili alla tensione) I RECETTORI ARTICOLARI informano il SNC sulla variazione di angolazione delle articolazioni e della velocità con la quale avviene IL SISTEMA VESTIBOLARE rileva la posizione della testa e svolge una funzione fondamentale nel mantenimento dell'equilibrio. Tendon Muscle Nerve fiber of afferent neuron C. semicircolare superiore Ductus endolinfatico C. semicircolare lateralo Utriccio Sacculo Coclea C. semicircolare posteriore Ductus reuniens

L'Organizzazione del Sistema Nervoso

Simpatico Parasimpatico Sistema nervoso Autonomo o NEUROVEGETATIVO Enterico PERIFERICO Nervi Sistema Nervoso Sistema nervoso Volontario Nervi Sensoriali CENTRALE o SOMATICO Nervi Motori Midollo spinale Encefalo Cervello Diencefalo cervelletto Tronco encefalico

L'Encefalo

L'encefalo è contenuto dentro la scatola cranica e protetto ulteriormente dalle meningi e dal liquor. La parte più voluminosa dell'encefalo è il cervello. Il cervello è diviso in due emisferi. Essi sono in continua comunicazione tra loro ma non tutte le funzioni vengono svolte contemporaneamente da entrambi. Il cervello comprende: i nuclei della base, il sistema limbico e la corteccia. Encefalo Lobo parietale Lobo frontale Lobo occipitale Lobo temporale Cervelletto Midollo Tronco onceťabico La corteccia è la parte superficiale del cervello, sede delle funzioni più complesse. È caratterizzata da una struttura fatta di solchi e anse ed è suddivisa in aree che presiedono a funzioni differenti:

• aree sensoriali, a cui arrivano le informazioni sensitive e percettive
• aree motorie, da cui partono le fibre che controllano i muscoli
• aree di associazione, che integrano le informazioni delle altre aree

Il Sistema Limbico

Talamo Fornice Corpo Calloso Setto Pellucido Stria Terminalis Bulbo Olfattivo Ipotalamo Amigdala Ippocampo Corteccia Entorinale Il sistema limbico è un insieme di tante strutture collegate tra loro. È coinvolto nelle reazioni emotive, nella memoria a breve e lungo termine, nell'apprendimento e nell'olfatto. Partecipa anche al controllo dei movimenti intenzionali, alla percezione del tempo, all'istinto di sopravvivenza, al senso di gratificazione che deriva dal raggiungimento di un obiettivo, al piacere, all'attenzione e al "meccanismo della motivazione e della ricompensa" . L'amigdala in particolare è una struttura del sistema limbico in grado di attribuire un significato emotivo alle informazioni e di memorizzarne i ricordi associati.

Il Diencefalo

Si trova alla base dell'encefalo e comprende l'ipotalamo e il talamo. Il talamo è il centro di raccolta di tutte le informazioni che provengono dagli organi di senso(tranne l'olfatto) ed è in continuo scambio con la corteccia cerebrale. Ha inoltre il ruolo di trasferire all'amigdala le informazioni rilevanti dal punto di vista emotivo. L'ipotalamo è responsabile di importanti funzioni quali da regolazione delle sensazioni di fame e sete, della temperatura corporea, degli stati emotivi e della sessualità. Controlla l'ipofisi, ghiandola responsabile del rilascio di numerosi ormoni. Telencéfalo Diencéfalo Tálamo Hipotálamo Mesencéfalo Tronco Ponte Bulbo Cervelletto MEDICINA ONLINE Midollo spinale

Il Cervelletto e il Tronco Encefalico

Taglio sagittale del cervelletto peduncolo cerebellare superiore capsula del nucleo dentato nucleo dentato verme fossa romboidea TRONCO ENCEFÁLICO Il cervelletto ha una struttura simile a quella del cervello(emisferi e corteccia). Ha un ruolo fondamentale nella coordinazione dei movimenti. Analizza, confronta e corregge gli impulsi motori al fine di rendere fluidi i movimenti. Raccoglie le informazioni provenienti dai propriocettori, dall'apparato vestibolare(orecchio interno) e visivo e regola l'equilibrio del corpo e la postura, operando sui muscoli agonisti e antagonisti Il tronco encefalico fa da tramite tra il cervello e il midollo spinale, ed è la parte più antica dell'encefalo: controlla funzioni vitali come la respirazione e la frequenza del battito cardiaco